JPH0811321A

JPH0811321A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH0811321A
Application number: JP16885894A
Authority: JP
Inventors: Haruo Uchida; 春男内田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-06-28
Filing date: 1994-06-28
Publication date: 1996-01-16

Abstract

(57)【要約】【目的】吐出口からインクカートリッジまでのインク流
路の構成を簡単にするとともに該インク流路の流路体積
を小さくし、吸引回復時の廃インク量を最小限に抑え、
廃インク処理部材の簡略化および小型化を図り、記録装
置の小型軽量化およびコストダウンを実現する。【構成】記録ヘッド２に供給するためのインク３０を収
納した交換可能なインクカートリッジ１０、１１を備
え、インクを供給するためのインク流路を有する各流路
部材１５、１６、１７、１８に、吐出口８２へゴミ等の
異物が侵入するのを防止するフィルター１５ａ、１６
ａ、１７ａ、１８ａをそれぞれ一体に設け、これらのフ
ィルターは各流路部材の外周面または側面に設けられ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【従来の技術】本発明は記録手段から被記録材へインク
を吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】プリンター、複写機、ファクシミリ等の
機能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワー
ドプロセッサ等を含む複合機やワークステーションの出
力機器として用いられる記録装置は、画像情報に基づい
て用紙やプラスチック薄板（ＯＨＰ用シートなど）等の
被記録材（記録媒体）に画像（文字や記号なども含む）
を記録していくように構成されている。前記記録装置
は、使用する記録手段の記録方式により、インクジェッ
ト式、ワイヤドット式、感熱式、熱転写式、レーザービ
ーム式等に分けることができる。

【０００３】被記録材の搬送方向（副走査方向）と交叉
する方向に主走査する記録方式を採るシリアルタイプの
記録装置においては、被記録材を所定の記録位置にセッ
トした後、被記録材に沿って移動（主走査）するキャリ
ッジ上に搭載した記録手段（記録ヘッド）によって画像
（文字や記号等を含む）を記録し、１行分の記録を終了
した後に所定量の紙送り（副走査）を行ない、その後に
次の行の画像を記録（主走査）するという動作を繰り返
すことにより、被記録材の所望範囲に画像が記録され
る。一方、被記録材を搬送方向に送る副走査のみで記録
するラインタイプの記録装置においては、被記録材を所
定の記録位置にセットし、一括して１行分の記録を連続
的に行ないながら所定量の紙送り（ピッチ送り）を行な
い、被記録材の全体に画像が記録される。

【０００４】そのうち、インクジェット式（インクジェ
ット記録装置）は、記録手段（記録ヘッド）から被記録
材にインクを吐出して記録を行なうものであり、記録手
段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で
記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせず
に記録することができ、ランニングコストが安く、ノン
インパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多色
のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であ
るなどの利点を有している。中でも、紙幅方向に多数の
吐出口を配列したラインタイプの記録手段を使用するラ
イン型の記録装置は、記録の一層の高速化が可能であ
る。

【０００５】特に、熱エネルギーを利用してインクを吐
出するインクジェット式の記録手段（記録ヘッド）は、
エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロ
セスを経て、基板上に製膜された電気熱変換体、電極、
液路壁、天板などを形成することにより、高密度の液路
配置（吐出口配置）を有するものを容易に製造すること
ができ、一層のコンパクト化を図ることができる。ま
た、ＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を活用すること
により、記録手段の長尺化や面状化（２次元化）が容易
であり、記録手段のフルマルチ化および高密度実装化も
容易である。一方、被記録材の材質に対する要求も様々
なものがあり、近年では、通常の被記録材である紙や樹
脂薄板などの他に、薄紙や加工紙（ファイリング用のパ
ンチ孔付き紙やミシン目付き紙、任意な形状の紙など）
などを使用することが要求されるようになってきた。

【０００６】上記インクジェット記録装置においては、
記録ヘッドにインクを供給するための着脱可能なインク
カートリッジを装着するとともに、該インクカートリッ
ジから記録ヘッドの吐出口へインクを供給するインク流
路を設けることが行なわれている。また、吐出口にゴミ
等の異物を侵入させないために、数ミクロン〜数十ミク
ロンの気孔を有するフィルターを前記インク流路の中に
配置する構成が採られている。さらに、インク流路内に
生じた気泡によって発生する吐出不良や目詰まりを回復
（解消）することを目的として、吐出口に所定の圧力
（負圧を含む）を作用させてインクを吐出口から強制的
に排出させる回復動作（吸引回復動作）を行うために、
吐出口部位（吐出口面）に密閉系を形成して該吐出口を
密封するキャッピング手段を設けることも行なわれてい
る。

【０００７】従来のインクジェット記録装置において
は、インクカートリッジから記録ヘッドへ至るインク供
給系の構成として、インク流路を形成する流路部材を上
流側部分と下流側部分とに分割し、その間を数ミクロン
〜数十ミクロンの気孔を有するゴミ除去用のフィルター
によって接続する構成のもの、あるいは、インクを含浸
させたスポンジをインクカートリッジ内に収納し、前記
フィルターを前記流路部材のインクカートリッジとの接
続部に前記スポンジと接触する状態で配置する構成のも
のが採用されている。前記フィルターは、記録ヘッドの
吐出口にゴミ等の異物が侵入して吐出不良や目詰まりが
生じることを防止するためのものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記イ
ンク供給系の前者の構成にあっては、次のような問題が
ある。すなわち、前記フィルターから前記インクカート
リッジまでのインク流路内に気泡が発生した場合には、
吸引によって吐出口より強制的にインクを排出させるこ
とにより該インクとともに気泡を排出させる処理が行わ
れるが、フィルター周辺のインク流路断面積が極端に大
きくなっていることから、該フィルター周辺のインク流
れは、インク流路に近接した中央部では流れが多くな
り、該フィルターの外周部ではインクの流れが悪くイン
クが淀むようになる。この淀みの領域に気泡が溜まって
しまうと、気泡が除去されない現象が発生し、吐出時の
インク供給不足（リフィル不良）が発生するという問題
が生じる。

【０００９】近年、吐出の駆動周波数は増加の傾向にあ
り、記録スピードの向上のため益々増加することが予測
される。吐出の駆動周波数が上がるに従って、吐出時に
供給されるインク流量が増大する。このインク流量を確
保（リフィル対策）するために、流路中に設けられるフ
ィルターの断面積を大きくする必要がある。これは、イ
ンクがフィルターを通過する流れ抵抗が、吐出口にイン
クを供給する部分の流れ抵抗よりも大きいことに起因し
ている。つまり、流れ抵抗が高い分、フィルター部の断
面積を大きくしてインク流量を確保するということであ
る。そして、駆動周波数が増加するに従い、フィルター
の断面積が大きくなり、前述した吸引回復動作によって
気泡が除去できないという問題はさらに悪化の方向へ進
むことになる。

【００１０】その対策として、吸引ポンプの吸引圧およ
び吸引量をアップさせて気泡を取り除くことが考えられ
るが、仮に気泡を取り除くことができても、回復処理の
効率が低く、非常に多量のインクを排出してしまうこと
になり、ランニングコストが嵩んだり、廃インク処理部
材が大きくなってコストアップや装置の大型化を招くこ
とにもなる。また、記録装置内で廃インクを溜めること
が不可能な場合には、廃インクタンクの交換手段を設け
なければならず、廃インクタンクの残量検知機構等が必
要になり、記録装置のコストアップを招くことになる。
さらに、インクカートリッジを交換する方式の場合に
は、インクカートリッジの交換時に接続パイプ部分に気
泡を取り込む現象が発生する。そのため、前述の吸引回
復処理で気泡を除去できないということは益々大きな問
題になってしまう。

【００１１】一方、前記インク供給系の後者の構成にあ
っては、次のような問題がある。すなわち、インクを含
浸させたスポンジにフィルターを直接当接させているた
め、インクカートリッジが交換方式であっても、交換後
にフィルターより上流側に気泡を取り込むことがないの
で、フィルターを介して気泡を除去することがなくな
り、吸引回復に使用する廃インク量を少なくしても気泡
の除去が可能となる。つまり、フィルターの部分のイン
クの流れ抵抗が最も高くなり、気泡の移動に関しても該
フィルターの部分で気泡の移動抵抗が最も高くなること
になる。そのため、気泡の除去という点では、ある程度
良い構成である。

【００１２】しかし、記録ヘッドの吐出口からインクカ
ートリッジとの接続部までの流路体積が大きくなり、そ
のために吸引量を多くしなければならないという欠点が
ある。これは、フィルターの断面積と流路断面積を同じ
に構成していることから、流路部材のインクカートリッ
ジ寄りの一定長さ部分が大きくなってしまうということ
である。インクカートリッジの交換時において、フィル
ターの上流側には前述のように気泡の取り込みはない
が、下流側には気泡を取り込む現象が発生する。つま
り、気泡がフィルターの下流側にある場合には、気泡を
除去する吸引圧は小さくても良いことになる。

【００１３】しかし、フィルター部までのインク流路の
流路体積分のインクを排出しなければ、フィルターより
混入した気泡を除去することができず、気泡を完全に取
り除くためには、吸引量として、記録ヘッドの吐出口か
らインクカートリッジの接続部までの流路体積以上の量
が必要となる。前述したように、フィルターの断面積は
増加の傾向にあるため、吸引回復での必要吸引量も増加
する傾向にあり、益々大きな問題となることが予測され
る。また、フィルターを直接インクカートリッジに接続
させているため、フィルターの面積が増加するに従い、
インクカートリッジのインク導出部が大きくなり、装置
の大型化を招くという課題もある。

【００１４】本発明はこのような従来技術に鑑みてなさ
れたものであり、本発明の目的は、吐出口からインクカ
ートリッジまでの流路構成を簡単化するとともに、吐出
口からインクカートリッジまでの流路体積を小さくする
ことができ、吸引回復時に排出される廃インク量を最小
限に抑えてランニングコストの低減を図ることができ、
さらに、廃インク処理部材の簡略化および小型化等によ
り記録装置の小型軽量化およびコストダウンを図ること
ができるインクジェット記録装置を提供することであ
る。

【００１５】

【課題解決のための手段】請求項１の発明は、記録手段
から被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェ
ット記録装置において、記録手段に供給するためのイン
クを収納したインクカートリッジを有し、インク流路を
有する流路部材の外周面または側面に、吐出口にゴミ等
の異物が侵入するのを防止するフィルターを一体に設け
る構成とすることにより、上記目的を達成するものであ
る。

【００１６】請求項２〜請求項７の発明は、上記請求項
１の構成に加えて、前記流路部材を金属製のパイプで形
成し、前記フィルターを同材質または異なる材質の金属
フィルターで形成する構成、前記フィルターは微細な線
状の金属糸を格子状に貼り合わせて微細な気孔を形成す
るフィルターである構成、前記フィルターは微細な粉末
を焼結させて気孔を形成するフィルターである構成、前
記フィルターは化学反応を利用して金属表面に微細な気
孔を形成するフィルターである構成、前記フィルターの
部分をインクカートリッジのインク導出部に接続する構
成、あるいは、前記インクカートリッジが交換可能であ
る構成とすることにより、一層効率よく、上記目的を達
成するものである。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明を適用したインクジェット記録装置
の一実施例の模式的斜視図である。図１において、キャ
リッジ１には記録ヘッド（記録手段）２およびカートリ
ッジガイド３が搭載されており、該キャリッジ１はガイ
ド軸４、５に沿って往復移動可能に案内支持されている
（駆動源は不図示）。用紙やプラスチック薄板等の被記
録材６は、給紙ローラ７によって記録装置本体内に送り
込まれ、プラテンローラを兼ねた紙送りローラ８とピン
チローラ（不図示）および紙押え板９との間に挟持さ
れ、該紙送りローラ８の回転に伴って記録ヘッド２の前
面を通してピッチ送り（副走査）される間に記録され
る。

【００１８】キャリッジ１の移動範囲内であって記録領
域を外れた位置には、キャリッジ１のホームポジション
ＨＰが設定されている。このホームポジションＨＰの近
傍には、記録ヘッド２の吐出口面に当接（密着）して吐
出口を密封（キャッピング）することが可能なゴム状弾
性材のキャップ２１を備えたキャッピング手段が配設さ
れている。このキャッピング手段の近傍には、該キャッ
ピング手段と協働して記録ヘッド２の吐出口の目詰まり
等による吐出不良を解消するための回復装置（不図示）
が配設されている。この回復装置は、キャップ２１で吐
出口を密封した状態で吸引ポンプ等（不図示）を作動さ
せることにより、該キャップ２１内部に負圧を発生さ
せ、この負圧により、吐出口からインクとともに気泡や
固着インクやゴミ等の異物を吸い出すように構成されて
いる。

【００１９】図１において、本実施例の記録装置では、
イエロー、マゼンタおよびシアンの３色のインクを収納
したカラーインクカートリッジ１０とブラックのインク
を収納したブラックインクカートリッジ１１の２種類の
インクカートリッジが使用されている。これらのインク
カートリッジ１０、１１は、それぞれ別々に前記カート
リッジガイド３内に挿入され、交換可能（着脱可能）に
位置決め装着されて記録ヘッド２と連通される。

【００２０】前記記録ヘッド２は、熱エネルギーを利用
してインクを吐出するインクジェット記録手段であっ
て、熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備え
たものである。また、前記記録ヘッド２は、前記電気熱
変換体によって印加される熱エネルギーにより生じる膜
沸騰による気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化を
利用して、吐出口よりインクを吐出させ、記録を行なう
ものである。

【００２１】図２は、記録ヘッド２内の任意の吐出口群
のインク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図であ
る。図２において、被記録材（記録用紙等）６と所定の
隙間（例えば、約０．５〜２．０ミリ程度）をおいて対
面する吐出口面８１には、所定のピッチで複数の吐出口
８２が形成され、共通液室８３と各吐出口８２とを連通
する各液路８４の壁面に沿ってインク吐出用のエネルギ
ーを発生するための電気熱変換体（発熱抵抗体など）８
５が配設されている。前記複数の吐出口８２は記録ヘッ
ド２の移動方向（主走査方向）と交叉する方向に並ぶよ
うな位置関係で配列されている。こうして、画像信号ま
たは吐出信号に基づいて対応する電気熱変換体８５を駆
動（通電）して、液路８４内のインクを膜沸騰させ、そ
の時に発生する圧力によって吐出口８２からインクを吐
出させる記録ヘッド２が構成されている。

【００２２】図３は本発明を適用した流路部材とインク
カートリッジとの接続構造の第１実施例を模式的に示す
分解斜視図であり、図４は図３中の矢印Ｃ方向から見た
カラー（イエロー）インクカートリッジ部分の縦断面図
である。図３および図４において、アルミプレート１４
には、各吐出口８２からインクを吐出するために利用さ
れる熱エネルギーを発生する複数の電気熱変換体８５が
取り付けられ、さらに、複数の吐出口８２を有する液室
部材２４が取り付けられている。記録ヘッド２の吐出口
面（前面）８１には、イエローの吐出口群、マゼンタの
吐出口群、シアンの吐出口群およびブラックの吐出口群
が形成されている。

【００２３】これらの吐出口群はキャリッジ１の移動方
向に交叉する方向に一直線状に配列されており、各吐出
口群の間には数ドット分の間隔が設けられている。前記
液室部材２４には前記４つの吐出口群ごとに独立した共
通液室（４つの室）８３が形成されており、各共通液室
８３は対応する吐出口群を構成する複数の吐出口８２の
それぞれに液路８４を通して連通している。前記液室部
材２４にはインク供給部材１９が接続されている。

【００２４】前記インク供給部材１９には、各インク色
ごとに独立したインク流路１９ｃが設けられている。こ
れらのインク流路１９ｃは対応する共通液室８３にそれ
ぞれ個別に接続されている。また、前記インク供給部材
１９の各インク流路１９ｃのそれぞれには、対応するイ
ンク色のインク流路を有するパイプ状の流路部材１５、
１６、１７、１８が接続されている。各流路部材１５〜
１８のそれぞれには、吐出口８２にゴミ等の異物が侵入
するのを防止するフィルター１５ａ、１６ａ、１７ａ、
１８ａが一体的に設けられている。前記流路部材１５、
１６、１７、１８およびこれらに設けられる前記フィル
ター１５ａ、１６ａ、１７ａ、１８ａは、各インク色ご
とに実質上同じ構成および作用を有しており、これらの
うちの任意の一つを説明する場合には、流路部材１５お
よびフィルター１５ａを例に挙げて説明することにす
る。

【００２５】前記インク供給部材１９には、各流路部材
１５〜１８を空気漏れの無い状態で取り付けるための取
り付け孔１９ｂが形成されている。また、各流路部材１
５〜１８は、例えばステンレス（ＳＵＳ３０４等）製の
パイプをＬ字に曲げて形成され、インク供給部材１９に
形成されたガイド溝１９ａにガイドされ固定されてい
る。各流路部材１５〜１８のインクカートリッジ１０、
１１に接続される側の先端部分には、前記フィルター１
５ａ〜１８ａが一体に形成されている。本実施例では、
これらのフィルター１５ａ、１８ａは、流路部材１５〜
１８と同材質の金属微小粉末を焼結させて数ミクロン〜
数十ミクロンの気孔を形成させた焼結金属で構成されて
いる。

【００２６】図５は前記流路部材１５〜１８のフィルタ
ー１５ａ〜１８ａの部分を模式的に示す部分斜視図であ
る。図３〜図５に示すように、各フィルター１５ａ〜１
８ａは、各流路部材（パイプ）１５〜１８の先端部分の
外周面（図５中のＤ部）と先端面（図５中のＥ部）をフ
ィルター面として形成されている。そのため、各フィル
ター１５ａ〜１８ａのそれぞれの有効面積はＤ部の面積
とＥ部の面積を合算した広さとなる。つまり、本実施例
によれば、パイプ状の流路部材自身の外周面をフィルタ
ーとして使用するので、インク流路断面積を大きくする
ことなく、フィルターの面積を増大させることができ
る。

【００２７】記録ヘッド２にインクを供給するカラー用
およびブラック用のインクカートリッジ１０、１１は、
内部のインクが無くなるとユーザーが交換して使用する
ものであり、図３および図４中の矢印Ｂ方向に着脱を行
うように構成されている。各インクカートリッジには、
各色のインクを取り出すためのインク供給口２６ａを有
するインク導出部（ゴム栓）２６が封止状態で固着され
ている。インクの供給は、各インク色のゴム栓２６のイ
ンク供給口２６ａにパイプ状の対応する流路部材１５〜
１８の先端部分が挿入される（突き刺さる）ことによ
り、インクカートリッジ内に充填されたインク３０に直
接各フィルター１５ａ〜１８ａを接触させ、該フィルタ
ーフィルター１５ａ〜１８ａを介してインクを導出し、
流路部材１５〜１８のインク流路およびインク供給部材
１９内の各インク流路１９ｃを通して記録ヘッド２の吐
出口８２へ供給することにより行われる。図４中にイン
ク供給経路が矢印で示されている。

【００２８】図４において、記録ヘッド２の吐出口面８
１には吐出口８２を囲むように前面プレート２０が配置
され、吐出口８２に目詰まりや吐出不良が発生した場合
には、ゴム状弾性体のキャップ２１を前面プレート２０
に密着させて吐出口８２を密封した状態（キャッピング
状態）で、チューブ２２を介して吸引ポンプ（不図示）
によりキャップ２１内部に負圧を発生させ、吐出口８２
よりインクとともに気泡やゴミ等の異物を吸い出すよう
に構成されている。

【００２９】以上図１〜図５で説明した実施例によれ
ば、記録ヘッド２の吐出口８２にインクを供給するため
のインク流路を有する流路部材１５〜１８と前記吐出口
８２にゴミ等の異物が侵入するのを防止するフィルター
１５ａ〜１８ａとを一体化し、前記流路部材１５〜１８
のインクカートリッジ１０、１１との接続部分の外周面
および先端面を前記フィルターの面で形成するので、吐
出口８２からインクカートリッジ１０、１１までのイン
ク流路構成を簡単化するとともに、吐出口８２からイン
クカートリッジ１０、１１までのインク流路体積を小さ
くすることができ、吸引回復時に排出される廃インク量
を最小限に抑えてランニングコストの低減を図ることが
でき、さらに、廃インク処理部材の簡略化および小型化
等により記録装置の小型軽量化およびコストダウンを図
ることができ、また、インク流路１５〜１８とフィルタ
ー１５ａ〜１８１ａを一体化することから、該フィルタ
ーの面積が増加しても以上のような効果を維持すること
ができるインクジェット記録装置が提供される。

【００３０】なお、前述の実施例では、流路部材（パイ
プ）１５〜１８の流路断面形状が円形である場合を示し
たが、この流路断面形状はインクが流通する形状であれ
ば任意に選定することができ、その場合も同様の効果が
得られる。また、流路部材１５〜１８の先端部分に設け
られるフィルター１５ａ〜１８ａの形状も、図６および
図７の第２実施例として示すような円錐状または裁頭円
錐状など、種々の形状にすることができる。つまり、フ
ィルター１５ａ〜１８ａの形状も任意であり、流路の一
部にフィルターを形成することにより、流路断面積を大
きくすることなくフィルター面積を確保することができ
る構成であれば、同様の効果を得ることができる。

【００３１】前述の各実施例では、流路部材１５〜１８
の先端近傍部分の外周面全体をフィルター面にする場合
を示したが、これは外周面の一部をフィルターとして使
用する構成でもよい。図８および図９の第３実施例とし
て示すように、パイプ状の流路部材１５〜１８の半分の
部分をフィルター１５ａ〜１８ａとして使用する構成で
もよく、これによっても同様の作用効果が得られる。

【００３２】前述の各実施例では、第１実施例で説明し
たように、フィルター１５ａ〜１８ａを流路部材１５〜
１８と同材質のもので形成する場合を示したが、流路部
材１５〜１８とフィルター１５ａ〜１８ａが一体であれ
ば、これらの材質が異なってもよい。また、前述の実施
例では材質に金属を用いたが、インク流路を形成できか
つフィルター機能を有するものであれば、材質を金属に
限定する必要はなく、その他の種々の材質を用いてもよ
い。

【００３３】前述の実施例では、金属の微小粉末を焼結
させて気孔を形成するフィルターの場合を説明したが、
これに代えて、微細な線状の金属糸を格子状に貼り合わ
せて微小な気孔を形成する構造のフィルターを用いても
よい。また、エッチング等の化学反応を用いて金属表面
に気孔を形成する構造のフィルターを用いてもよい。つ
まり、数ミクロン〜数十ミクロンの微小気孔を有する構
造のフィルターであれば、どのような製造条件および内
部構成のものでもよい。

【００３４】前述の実施例では、流路部材１５〜１８の
最先端部分にフィルター１５ａ〜１８ａを設ける場合を
説明したが、このような構成では、フィルター１５ａ〜
１８ａをインクカートリッジ１０、１１のゴム栓２６に
突き刺す際に該ゴム栓２６が削られ、その微小な削れカ
スがフィルターに付着して気孔部に目詰まりを発生させ
る可能性がある。そのため、図１０および図１１の第４
実施例として示すように、流路部材（パイプ）１５〜１
８の先端部分（ゴム栓２６に最初に突き通される部分）
にはフィルターを設けずに別部材（先端部材）１５ｂ〜
１８ｂを配置し、その手前にフィルター１５ａ〜１８ａ
を配置してこれらを一体化する構造にしてもよい。ま
た、図１１に示すように、前記先端部材（別部材）１５
ｂ〜１８ｂをテーパ形状にすることにより流路部材（パ
イプ）１５〜１８の着脱をスムーズに行い得るように構
成してもよい。

【００３５】なお、前述の実施例では、記録手段（記録
ヘッド）を主走査方向に移動させるシリアル記録方式の
場合を例に挙げて説明したが、本発明は、被記録材の全
幅または一部をカバーする長さのライン記録手段を用い
て副走査のみで記録するライン記録方式の場合にも、同
様に適用することができ、同様の効果を達成し得るもの
である。また、本発明は、１個または複数個の記録ヘッ
ドを有し異なる色で記録するカラー記録装置の他、同一
色彩で異なる濃度のインクを用いる階調記録装置、さら
には、これらを組み合わせた記録装置の場合にも、同様
に適用することができ、同様の効果を達成し得るもので
ある。

【００３６】なお、本発明は、インクジェット記録装置
であれば、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を
用いる記録手段（記録ヘッド）を使用するものに適用で
きるが、中でも、熱エネルギーを利用してインクを吐出
する方式の記録手段を使用するインクジェット記録装置
において優れた効果をもたらすものである。かかる方式
によれば、記録の高密度化、高精細化が達成できるから
である。

【００３７】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行なうのが好ましい。この方式は、所謂オンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録手段（記録ヘッド）の熱作用面に膜
沸騰させて、結果的にこの駆動信号に一対一に対応し液
体（インク）内の気泡を形成出来るので有効である。

【００３８】この気泡の成長、収縮により吐出用開口を
介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも一つの
滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即
時適切に気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答性
に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好まし
い。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４
４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に
記載されているようなものが適している。尚、上記熱作
用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１
２４号明細書に記載されている条件を採用すると、更に
優れた記録を行なうことができる。

【００３９】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路又は直角液流路）の他
に熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示
する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第４
４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれる
ものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開
示する特開昭５９年第１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９年第１３８４６１号公報に基づいた
構成としても本発明は有効である。すなわち、記録ヘッ
ドの形態がどのようなものであっても、本発明によれ
ば、記録を確実に効率よく行なうことができるようにな
るからである。

【００４０】さらに、前述のように、記録装置が記録で
きる被記録材（記録媒体）の最大幅に対応した長さを有
するフルラインタイプの記録ヘッドに対しても、本発明
は有効に適用できる。そのような記録ヘッドとしては、
複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす
構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての
構成のいずれでもよい。加えて、上例のようなシリアル
タイプのものでも、装置本体に固定された記録ヘッド、
あるいは装置本体に装着されることで装置本体との電気
的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交
換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッ
ド自体が交換可能な場合にも本発明は有効である。

【００４１】また、本発明に記録装置の構成として設け
られる記録ヘッドに対しての回復手段または予備的な補
助手段等を付加することは、本発明の効果を一層安定で
きるので好ましいものである。これらを具体的に挙げれ
ば、記録ヘッドに対しての、前述のようなキャッピング
手段、クリーニング手段、吸引回復手段の他に、加圧式
の回復手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別
の吐出を行なう予備吐出モードを行なうことも安定した
記録を行なうために有効である。

【００４２】また、前述したように、搭載される記録ヘ
ッドの種類ないし個数についても、例えば、単色のイン
クに対応して１個のみが設けられたものの他、記録色や
濃度を異にする複数のインクに対応して複数個数設けら
れるものであってもよい。すなわち、例えば、記録装置
の記録モードとしては、黒色等の主流色のみの記録モー
ドだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数
個の組み合わせによるか、いずれでもよいが、異なる色
の複色カラー又は、混色によるフルカラーの少なくとも
一つを備えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００４３】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するもの、あるいは、インクジェット方式で
は、インク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度
調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように
温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付
与時にインクが液状をなすものであればよい。加えて、
積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態か
ら液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめ
ることで防止する６、または、インクの蒸発防止を目的
として放置状態で固化するインクを用いるかして、いず
れにしても、熱エネルギーの記録信号に応じた付与によ
ってインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、
記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの等
のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。

【００４４】このような場合のインクは、特開昭５４−
５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公
報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔
に液状または固形物として保持された状態で、電気熱変
換体に対して対向するような形態としてもよい。本発明
においては、上述した各インクに対して最も有効なもの
は、上述した膜沸騰方式を実行するものである。

【００４５】さらに加えて、本発明によるインクジェッ
ト記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理
機器の画像出力端末として用いられるものの他、リーダ
等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有す
るファクシミリ装置の形態を採るもの等であってもよ
い。

【００４６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、請求項
１の発明によれば、記録手段から被記録材へインクを吐
出して記録を行うインクジェット記録装置において、記
録手段に供給するためのインクを収納したインクカート
リッジを有し、インク流路を有する流路部材の外周面ま
たは側面に、吐出口にゴミ等の異物が侵入するのを防止
するフィルターを一体に設ける構成としたので、吐出口
からインクカートリッジまでの流路構成を簡単化すると
ともに、吐出口からインクカートリッジまでの流路体積
を小さくすることができ、吸引回復時に排出される廃イ
ンク量を最小限に抑えてランニングコストの低減を図る
ことができ、さらに、廃インク処理部材の簡略化および
小型化等により記録装置の小型軽量化およびコストダウ
ンを図ることができるインクジェット記録装置が提供さ
れる。

【００４７】請求項２〜請求項７の発明によれば、上記
請求項１の構成に加えて、前記流路部材を金属製のパイ
プで形成し、前記フィルターを同材質または異なる材質
の金属フィルターで形成する構成、前記フィルターは微
細な線状の金属糸を格子状に貼り合わせて微細な気孔を
形成するフィルターである構成、前記フィルターは微細
な粉末を焼結させて気孔を形成するフィルターである構
成、前記フィルターは化学反応を利用して金属表面に微
細な気孔を形成するフィルターである構成、前記フィル
ターの部分をインクカートリッジのインク導出部に接続
する構成、あるいは、前記インクカートリッジが交換可
能である構成としたので、一層効率よく、吐出口からイ
ンクカートリッジまでの流路構成を簡単化するととも
に、吐出口からインクカートリッジまでの流路体積を小
さくすることができ、吸引回復時に排出される廃インク
量を最小限に抑えてランニングコストの低減を図ること
ができ、さらに、廃インク処理部材の簡略化および小型
化等により記録装置の小型軽量化およびコストダウンを
図ることができるインクジェット記録装置が提供され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の一
実施例の模式的斜視図である。

【図２】図１中の記録手段のインク吐出部の構造を模式
的に示す部分斜視図である。

【図３】本発明による流路部材とインクカートリッジと
の接続構造の第１実施例を示す模式的斜視図である。

【図４】図３中の矢印Ｃ方向から見たカラーインクカー
トリッジの部分の模式的縦断面図である。

【図５】本発明による流路部材の第１実施例のフィルタ
ー部分を示す模式的斜視図である。

【図６】本発明による流路部材の第２実施例のフィルタ
ー部分を示す模式的斜視図である。

【図７】本発明による流路部材の第２実施例のフィルタ
ー部分の変更例を示す模式的斜視図である。

【図８】本発明による流路部材の第３実施例のフィルタ
ー部分を示す模式的斜視図である。

【図９】本発明による流路部材の第３実施例のフィルタ
ー部分の変更例を示す模式的斜視図である。

【図１０】本発明による流路部材の第４実施例のフィル
ター部分を示す模式的斜視図である。

【図１１】本発明による流路部材の第４実施例のフィル
ター部分の変更例を示す模式的斜視図である。

【符号の説明】

１キャリッジ２記録手段（記録ヘッド）３カートリッジガイド４ガイド軸５ガイド軸６被記録材７給紙ローラ８紙送りローラ１０カラーインクカートリッジ１１ブラックインクカートリッジ１５流路部材（パイプ）１６流路部材（パイプ）１７流路部材（パイプ）１８流路部材（パイプ）１５ａフィルター１６ａフィルター１７ａフィルター１８ａフィルター１５ｂ先端部材１６ｂ先端部材１７ｂ先端部材１８ｂ先端部材１９インク供給部材１９ａガイド溝１９ｂ取り付け孔１９ｃインク流路２１キャップ２２チューブ２４液室部材２６インク導出部２６ａインク供給口３０インク８１吐出口面８２吐出口８３共通液室８４液路８５電気熱変換体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録手段から被記録材へインクを吐出
して記録を行うインクジェット記録装置において、記録
手段に供給するためのインクを収納したインクカートリ
ッジを有し、インク流路を有する流路部材の外周面また
は側面に、吐出口にゴミ等の異物が侵入するのを防止す
るフィルターを一体に設けることを特徴とするインクジ
ェット記録装置。
【請求項２】前記流路部材を金属製のパイプで形成
し、前記フィルターを同材質または異なる材質の金属フ
ィルターで形成することを特徴とする請求項１のインク
ジェット記録装置。
【請求項３】前記フィルターは微細な線状の金属糸
を格子状に貼り合わせて微細な気孔を形成するフィルタ
ーであることを特徴とする請求項１のインクジェット記
録装置。
【請求項４】前記フィルターは微細な粉末を焼結さ
せて気孔を形成するフィルターであることを特徴とする
請求項２のインクジェット記録装置。
【請求項５】前記フィルターは化学反応を利用して
金属表面に微細な気孔を形成するフィルターであること
を特徴とする請求項２のインクジェット記録装置。
【請求項６】前記フィルターの部分をインクカート
リッジのインク導出部に接続することを特徴とする請求
項１のインクジェット記録装置。
【請求項７】前記インクカートリッジが交換可能で
あることを特徴とする請求項１のインクジェット記録装
置。
【請求項８】前記記録手段が、インクを吐出するた
めに利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換体を
備えているインクジェット記録手段であることを特徴と
する請求項１のインクジェット記録装置。
【請求項９】前記記録手段が、前記電気熱変換体が
発生する熱エネルギーによりインクに生じる膜沸騰を利
用して、吐出口よりインクを吐出させることを特徴とす
る請求項８のインクジェット記録装置。